[发明专利]一种水凝胶材料及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种水凝胶材料及其制备方法和用途，所述水凝胶材料包括碳纳米颗粒和透明质酸钠水凝胶。在本发明中，所述透明质酸钠水凝胶可以吸收低能电离辐射，所述碳纳米颗粒可清除辐射诱导产生的毒性自由基，所述碳纳米颗粒和透明质酸钠水凝胶材料两者协同实现集辐照时和辐照后的物理和化学双重防护；碳纳米颗粒和透明质酸钠水凝胶材料的安全性好，外敷至皮肤时不会产生过敏现象，在皮肤辐射防护剂方面有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料及皮肤辐射防护领域，涉及一种水凝胶材料及其制备方法和用途。

背景技术

放射性皮肤病是当前临床上急需解决的一大难题，它主要见于接受放射治疗的患者及从事放射工作而防护不严者。根据研究表明，能造成皮肤损伤的主要是一些低能量的电离辐射，由于这些辐射穿透能力较差，被皮肤严重吸收，从而破坏皮肤细胞。一个典型的例子，临床医用的X射线在应用过程中常常会涉及到低能量的软X射线。比如：浅部肿瘤治疗时采用的软X射线；高能射线引起空气电离产生的软X射线；辐照仪发射的X射线中未被过滤干净的软X射线；高能射线在经过过滤板时与过滤板相互作用产生的软X射线。由于软X射线能量相对较低，在通过人体时，极易被皮肤和浅表组织吸收掉，从而大大地增加了人体的皮肤照射量。若皮肤吸收到大量的软X射线后，就可能引起一系列的皮肤反应和损伤。表现为红斑、脱皮、溃疡等一系列放射性皮肤病。

这些低能电离辐射在与皮肤接触后，损伤的途径大致有两个：一个是射线直接与皮肤细胞中的DNA相互作用，损伤DNA；另一个是射线先与皮肤细胞中的水相互作用，产生大量的毒性自由基，进而由这些自由基去攻击DNA造成损伤。由于细胞内80％的都是水，所以后者这种水辐解作用便成了皮肤损伤的主要途径。因此现在主流的皮肤放疗防护剂就是采用一些添加有自由基清除剂(如姜黄素，白藜芦醇，SOD)等的药膏。

通过我们对目前商业化的皮肤放疗防护剂的调研，发现它们主要都是起到的辐射中或辐射后的自由基清除，即化学修复作用，而能够同时实现辐照时对低能电离辐射的物理屏蔽及对辐射中或辐射后的化学修复作用的皮肤放疗防护剂还未见报道。

CN108295092A公开了一种石墨炔纳米材料作为自由基清除剂及辐射防护剂的新用途，它所采用得石墨炔纳米材料为由牛血清白蛋白修饰的石墨炔纳米材料，该纳米材料是通过物理吸附法制备所得，可作为自由基清除剂清除放疗过程中由高能射线诱导机体产生的大量ROS。虽然其能达到辐射防护的效果，但是只能作为辐射后的化学修复作用的皮肤放疗防护剂，并不能起到辐照时对低能电离辐射的物理屏蔽，所以辐射防护的效果不佳，使用时局限性较大。

CN108743760A公开了一种以透明质酸/氧化石墨烯纳米复合水凝胶为载体的烧伤膏的制备方法。该方法是先制备接枝酪胺的透明质酸，在将其溶解于氧化石墨烯的PBS溶液中，形成混合溶液，加入辣根过氧化物酶(HRP)和HO迅速搅拌，制得透明质酸/氧化石墨烯纳米复合水凝胶，以透明质酸/氧化石墨烯和抗菌、抗瘢痕及修复药物为基础的功能纳米复合治疗放射性皮肤损伤的外用膏剂药物。虽然其能达到治疗放射性皮肤损伤，但其在制备时需要加入辣根过氧化物酶(HRP)和HO，进行催化反应才能制得透明质酸/氧化石墨烯纳米复合水凝胶，其中接枝酪胺的透明质酸的制备也比较复杂。

因此，在本领域期望得到一种制备简单，安全性好，能物理屏蔽低能电离辐射，同时又能清除自由基完成化学防护的新型皮肤放疗防护剂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制备简单，安全性好，且可以集物理防护与化学防护为一体，以及集辐照时防护与辐照后修复为一体的皮肤辐射防护剂。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种水凝胶材料，所述水凝胶材料包括碳纳米颗粒和透明质酸钠水凝胶。

在本发明中，所述透明质酸钠水凝胶可以吸收低能电离辐射，从而实现对皮肤在辐照进行时的物理屏蔽防护，以解决低能电离辐射射线直接与皮肤细胞相互作用，从而损伤皮肤细胞的问题。